USB reguler la tension vers 3V3 avec 1N4148

[invitee792ab1c]

Bonjour,

Informaticien de formation, je fais appel à vos lumières pour le problème suivant car je suis plutôt perdu :
Je souhaite connecter un microcontrôleur atmel basique (at90 8bits) à un port usb pour l'autoalimenter et effecteur quelques transmissions de données en mode basse vitesse.
J'alimente donc mon µc via la tension VUSB 5V de l'usb car le microcontrôleur fonctionne moins rapidement à un voltage inférieur.
Le problème se situe au niveau des lignes de données D- et D+.
Je dois connecter une résistance de "pull up" de 1.5k d'un tension de 3V3 vers D- pour indiquer le mode basse vitesse usb.
Je n'ai pas de régulateur mais plusieurs diodes 1N4148 que je compte donc utiliser en serie pour baisser la tension vers 3v3-3v6.

Qu'en pensez-vous ? Est-ce réalisable ? Quelles conséquences sur la stabilité du circuit et la précision de l'adc de l'µc ?

Merci d'avance pour vos réponses !
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[gienas]

Bonjour sirbean et tout le groupe

... Informaticien de formation, je fais appel à vos lumières pour le problème suivant car je suis plutôt perdu ...

Tu n'es pas le seul. Je m'y perds dans tes explications.

... J'alimente donc mon µc via la tension VUSB 5V de l'usb car le microcontrôleur fonctionne moins rapidement à un voltage inférieur ...

Cela signifie quoi? Compte tenu du titre, qui parle de 3,3V et de régulation, faut-il comprendre que ton objectif est d'obtenir 3,3V à partir du 5V?

... Le problème se situe au niveau des lignes de données D- et D+ ...

Elles ne doivent pas être les seules. Ne sont-elles pas au même niveau électrique que l'alimentation?

... Je n'ai pas de régulateur mais plusieurs diodes 1N4148 que je compte donc utiliser en serie pour baisser la tension vers 3v3-3v6 ...

Nous y voilà donc, et, probablement pour l'ensemble. Confirmes-tu?

... Quelles conséquences sur la stabilité du circuit et la précision de l'adc de l'µc ? ...

Que dit la doc de ton µC à ce sujet? C'est elle qui fait foi.

Utiliser des diodes pour chuter la tension, ce n'est valable que si la précision n'est pas au rendez-vous, et si le débit est constant, et aussi que la température ambiante est constante. Quand la température augmente, celle des diodes, leur chute diminue de 2,2 mV par degré.

[Aurélien]

J'ai rien compris, mais mon petit doigt me dit que ça ne marchera pas...

[PA5CAL]

Bonjour

En effet, des diodes ne permettent pas d'assurer une régulation. Si elles provoquent bien une chute de tension, en revanche sa valeur peut énormément varier, en fonction du courant consommé, de la température et des caractéristiques effectives des diodes.

Pour prendre un exemple, si l'on utilise deux diodes 1N4148 en série, alors :
- à 25°C et 5 mA, la chute de tension est typiquement de 2x0,70=1,4 V, la tension de sortie serait de 3,6 V ;
- à 65°C et 5 mA, la chute de tension est typiquement de 2x0,665=1,33 V, la tension de sortie serait de 3,67 V ;
- à –40°C et 5 mA, la chute de tension est typiquement de 2x0,795=1,59 V, la tension de sortie serait de 3,41 V ;
- à 25°C et 200 mA, la chute de tension est typiquement de 2x1,04=2,08 V, la tension de sortie serait de 2,92 V ;
- à 25°C et 1 µA, la chute de tension est typiquement de 2x0,275=0,55 V, la tension de sortie serait de 4,45 V ;
...
Par ailleurs, ces valeurs peuvent encore varier de ±7,5% d'un composant à l'autre.

Bref, tu ne peux pas compter sur la chute de tension provoquée par deux diodes pour obtenir une tension de sortie un tant soit peu précise tant que tu ne contrôles pas un minimum les paramètres qui affectent cette chute de tension.

Pour obtenir du 3,3V à partir de 5V, il faut utiliser un régulateur statique LDO (Low DropOut). Il en existe qui sont prévus à cet effet (LM3940, MAX603, etc.).

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee792ab1c]

Tout d'abord merci de vos réponses malgré l'explication un peu "chaotique" de mon problème.
Le but étant effectivement d'avoir une tension de 3V3 sur ma resistance "pull up vers D-" via les 5V de l'usb.
J'ai eu cette idée de réguler avec des diodes en regardant cet article http://vusb.wikidot.com/hardware (solution A car je n'ai pas de diodes zener).
Cet article donne une solution avec les diodes 1N4148 mais en alimentant tout le µc sous 3V3 ce que je ne peux pas car je veux qu'il fonctionne à sa vitesse maximale (dans le cas présent 12 Mhz). Il s'agit d'un atmel AT90S1200.
En regardant les spécifications usb 1.1 page 159, chapitre 7.3.1 "regulatory requirements", la resistance pull up doit être parcouru par une tension entre 3.0 et 3.6V.

J'espère vous avoir apporté quelques précisions sur le problème.

[invitee792ab1c]

Merci PA5CAL pour cette solution, suis-je obligé d'alimenter mon µc avec le régulateur ou puis-je faire une sorte "d'étage supplémentaire" séparé à 3V3 qui ferait juste de convertir la tension en sortie du µc vers l'usb ? Merci d'avance

[PA5CAL]

L'alimentation du µc via un régulateur et l'adaptatation du niveau d'un signal numérique sont deux choses différentes.

L'un n'empêche pas l'autre, ou plutôt l'un ne permet pas de faire l'économie de l'autre.